مرض الزهايمر: حماية "مركز قوة" الخلايا قد تغذي علاجًا جديدًا

تؤدي إصابة الميتوكوندريا - وحدات الطاقة الصغيرة داخل الخلايا التي تمدها بالطاقة - إلى أحداث تحدث مبكرًا في مرض الزهايمر وقد تقدم هدفًا واعدًا للعلاج.

يقترح الباحثون أن إصابة الميتوكوندريا قد تؤدي إلى الإصابة بمرض الزهايمر.

هكذا تختتم دراسة جديدة نشرت في المجلة مرض الزهايمر والخرف هذا يوضح كيف أن أميلويد بيتا قليل القوام - بروتين شديد السمية - يعطل الميتوكوندريا.

تكشف الدراسة أيضًا كيف يمكن للعلاج المسبق حماية خلايا الدماغ البشرية من مثل هذا الضرر.

يقول المؤلف الرئيسي للدكتور دييجو ماسترويني ، الأستاذ المساعد في جامعة ولاية أريزونا في تيمبي ، إن الميتوكوندريا هي المصدر الرئيسي للطاقة في خلايا الدماغ ، وقد ثبت أن أوجه القصور في استقلاب الطاقة هي واحدة من الأحداث المبكرة في مرض الزهايمر علم الأمراض. "

مرض الزهايمر هو مرض مدمر يدمر أنسجة المخ ويحرم الناس من قدرتهم على التفكير والتذكر واتخاذ القرارات والتواصل الاجتماعي والعيش بشكل مستقل.

إنه الشكل الأكثر شيوعًا للخرف والسبب الرئيسي السادس للوفاة في الولايات المتحدة ، حيث يعاني أكثر من 5 ملايين شخص من هذه الحالة.

يتزايد عبء مرض الزهايمر في الولايات المتحدة مع تقدم العمر. من المقرر أن ترتفع تكلفة مرض الزهايمر وأنواع الخرف الأخرى من 259 مليار دولار إلى 1.1 تريليون دولار بين عامي 2017 و 2050.

مع تقدم المرض ، يغير المرض بيولوجيا وكيمياء الدماغ مما يتسبب في تلف الخلايا العصبية أو الخلايا العصبية وتقلص الأنسجة.

لا يوجد حاليًا علاج أو علاج فعال يبطئ بشكل كبير من تقدم مرض الزهايمر.

من المعروف أن علامات التغير المبكر في الأنسجة في القطار قبل ظهور الأعراض السلوكية لمرض ألزهايمر ؛ ومع ذلك ، على الرغم من بعض النظريات القوية ، تظل الأسباب الدقيقة لغزا.

أميلويد بيتا ومرض الزهايمر

تقترح نظرية سائدة حول أصول مرض الزهايمر أن تراكم شظايا البروتين اللزج التي تسمى أميلويد بيتا تسبب في سلسلة من الأحداث في الدماغ التي تؤدي إلى المرض.

الدليل الرئيسي لدعم نظرية الأميلويد هذه هو أن تشريح جثث دماغ الأشخاص الذين ماتوا بمرض الزهايمر لديهم نوعان مميزان من تراكمات البروتين غير الطبيعية: التشابك داخل الخلايا واللويحات بين الخلايا.

تم العثور على هذه السمات المميزة لمرض الزهايمر بشكل رئيسي في الحُصين والقشرة المخية الحديثة وأجزاء أخرى من الدماغ تقع أسفل القشرة وهي مهمة للتفكير والذاكرة والتعلم.

ومع ذلك ، مع تعمق البحث في المرض وأسبابه المحتملة ، ظهرت مشاكل مع نظرية الأميلويد ، كما يقول مؤلفو الدراسة الجديدة.

مشكلة واحدة تتعلق بالتناقضات في الأدلة. على سبيل المثال ، أفادت بعض الدراسات أنه على الرغم من الوجود الكثيف لصفائح الأميلويد في أدمغتهم ، فإن بعض المرضى الأكبر سنًا لم يظهروا عجزًا ملموسًا في التفكير والذاكرة ، بينما أظهر المرضى الآخرون الذين يعانون من أعراض شبيهة بمرض الزهايمر تراكمًا ضئيلًا جدًا لبروتين الأميلويد غير الطبيعي. .

سبب آخر للتشكيك في نظرية الأميلويد هو أن الأدوية التجريبية التي تستهدف الأميلويد كطريقة لعلاج مرض الزهايمر قد أظهرت نتائج مخيبة للآمال في التجارب السريرية وفشلت في وقف التدهور.

دفعت هذه الأسئلة والمشكلات الباحثين إلى الجدل حول احتمال ظهور اللويحات والتشابكات في مراحل لاحقة من داء الزهايمر وأن هناك محفزات أخرى متضمنة.

دور الميتوكوندريا؟

الميتوكوندريا عبارة عن أجزاء صغيرة داخل الخلايا يتحول فيها الأكسجين والمواد الغذائية إلى أدينوسين ثلاثي الفوسفات (ATP) ، وهو المصدر الرئيسي للوقود للنشاط الخلوي.

كشفت "عقود من البحث" أن هذه القوى الخلوية تختلف بين أدمغة مرض الزهايمر والأدمغة السليمة.

وقد أدى هذا إلى الرأي القائل بأن الميتوكوندريا تلعب دورًا مهمًا في مرض الزهايمر ، ليس فقط كمساهمين ولكن أيضًا كمحركات للمرض.

يتراوح الجدل الحالي بين اقتراح أن الأميلويد بيتا يسبب خللًا وظيفيًا في الميتوكوندريا إلى اقتراح أن "سلسلة" من التغييرات في الميتوكوندريا "تحل محل هرميًا" تطوير بيتا أميلويد.

تقترح حجة أخرى في الجدل أنه في مرض الزهايمر ، يعمل شكل "شديد السمية" من أميلويد بيتا - المعروف باسم بيتا أميلويد قليل القسيمات - على تسريع تدهور الميتوكوندريا الذي يحدث بشكل طبيعي مع تقدم العمر.

تقدم الدراسة الجديدة ، التي تبحث في تأثير أميلويد بيتا قليل القسيمات على الميتوكوندريا في خلايا الدماغ ، أدلة جديدة في هذا الاتجاه.

دليل على اضطراب الميتوكوندريا

من أجل دراستهم ، استخرج الدكتور ماسترويني وزملاؤه الخلايا العصبية الهرمية من الحُصين في أدمغة المرضى الذين ماتوا بسبب مرض الزهايمر.

تم وصف الخلايا العصبية الهرمية بأنها "محركات وهزازات" الدماغ وهي مهمة للمعالجة المعرفية. من المعروف أن أمراض هزال الدماغ مثل مرض الزهايمر تقتل هذه الخلايا بشكل غير متناسب.

عندما درسوا الخلايا العصبية الهرمية في قرن آمون ، وجد الباحثون دليلاً - في شكل انخفاض التعبير عن العديد من جينات الميتوكوندريا - يشير إلى أن الميتوكوندريا لديهم قد تعطلت بسبب أميلويد بيتا قليل القسيمات.

ووجدوا أن التعبير المنخفض نفسه عن جينات الميتوكوندريا حدث عندما عرّضوا خلايا من خط خلية ورم أرومي عصبي بشري للبروتين السام.

الأنواع الأخرى من الخلايا - مثل الخلايا النجمية والخلايا الدبقية الصغيرة - المستخرجة من الحصين من نفس العقول المصابة بمرض الزهايمر ، لم تظهر أي دليل على ضعف الميتوكوندريا. توفر الخلايا النجمية والخلايا الدبقية الصغيرة الدعم مثل الحفاظ على التوازن الكيميائي وتوفير العناصر الغذائية.

قد تحمي المعالجة المسبقة الخلايا العصبية

في سلسلة أخرى من التجارب ، عالج الباحثون الخلايا العصبية البشرية مسبقًا في المختبر بمركب مشابه هيكليًا لـ CoQ10 ، والذي يُعرف أنه يعزز ATP ويحد من الإجهاد التأكسدي ، وهي عملية أخرى يمكن أن تحلل الميتوكوندريا.

عندما عرّضوا الخلايا العصبية المعالجة مسبقًا لبيتا أميلويد قليل القسيمات ، أظهروا علامات مخفضة لتدهور الميتوكوندريا. يقترحون أن هذه النتيجة يمكن أن تمهد الطريق لعلاجات جديدة لمرض الزهايمر.

"تعزز هذه الدراسة سمية أميلويد بيتا قليل القسيمات على الميتوكوندريا العصبية وتؤكد على أهمية المركبات الواقية لحماية الميتوكوندريا من سمية بيتا أميلويد قليلة القسيمات."

الدكتور دييغو ماسترويني